DE102010050560A1 - High-pressure fuel pump for a direct injection internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe (10) für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung von Kraftstoff in mindestens einen Brennraum der Brennkraftmaschine, wobei die Kraftstoffhochdruckpumpe (10) in Strömungsrichtung des Kraftstoffes aufeinander folgend folgendes aufweist, einen Niederdruckanschluss (12) für einen Niederdruckkraftstoff zum Zuführen von Niederdruckkraftstoff an die Kraftstoffhochdruckpumpe (10), eine Niederdruckkraftstoff-Vorlaufkammer (14), ein Pumpenelement (26) und einen Hochdruckanschluss (30) zum Abführen von Kraftstoff aus der Kraftstoffhochdruckpumpe (30). Hierbei weist die Kraftstoffhochdruckpumpe (10) eine Mitteldruckkraftstoff-Vorlaufkammer (18) und einen Mitteldruckkraftstoffanschluss (16), welcher in die Mitteldruckkraftstoff-Vorlaufkammer (18) mündet, zum Zuführen von Mitteldruckkraftstoff an die Kraftstoffhochdruckpumpe (10) auf, wobei ein Kraftstoff-Umschaltventil (20) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass das Kraftstoff-Umschaltventil (20) wahlweise die Niederdruckkraftstoff-Vorlaufkammer (14) oder die Mitteldruckkraftstoff-Vorlaufkammer (18) fluidleitend mit dem Pumpenelement (26) verbindet.The invention relates to a high-pressure fuel pump (10) for an internal combustion engine with direct injection of fuel into at least one combustion chamber of the internal combustion engine, wherein the high-pressure fuel pump (10) in the flow direction of the fuel sequentially following, a low-pressure port (12) for a low-pressure fuel for supplying low-pressure fuel the high-pressure fuel pump (10), a low-pressure fuel supply chamber (14), a pump element (26) and a high-pressure port (30) for discharging fuel from the high-pressure fuel pump (30). Here, the high-pressure fuel pump (10) has a medium-pressure fuel supply chamber (18) and a medium-pressure fuel port (16), which opens into the medium-pressure fuel supply chamber (18) for supplying medium-pressure fuel to the high-pressure fuel pump (10), wherein a fuel switching valve ( 20) is arranged and configured in such a way that the fuel switching valve (20) selectively connects the low-pressure fuel feed chamber (14) or the medium-pressure fuel feed chamber (18) to the pump element (26) in a fluid-conducting manner.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung von Kraftstoff in mindestens einen Brennraum der Brennkraftmaschine, wobei die Kraftstoffhochdruckpumpe in Strömungsrichtung des Kraftstoffes aufeinander folgend folgendes aufweist, einen Niederdruckanschluss für einen Niederdruckkraftstoff zum Zuführen von Niederdruckkraftstoff an die Kraftstoffhochdruckpumpe, eine Niederdruckkraftstoff-Vorlaufkammer, ein Pumpenelement und einen Hochdruckanschluss zum Abführen von Kraftstoff aus der Kraftstoffhochdruckpumpe, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a high-pressure fuel pump for an internal combustion engine with direct injection of fuel into at least one combustion chamber of the internal combustion engine, wherein the high-pressure fuel pump in the flow direction of the fuel sequentially following, a low-pressure port for low-pressure fuel for supplying low-pressure fuel to the high-pressure fuel pump, a low-pressure fuel supply chamber, a Pump element and a high-pressure port for discharging fuel from the high-pressure fuel pump, according to the preamble of patent claim 1.

Aus der DE 10 2006 034 017 A1 ist eine Kraftstoffversorgungseinrichtung für Mehrstoff-Brennkraftmaschinen mit Zweitanklösung bekannt, bei der entsprechend dem aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine eine optimale Mischung eingestellt wird. Eine Dosier- und/oder Fördereinrichtung weist zumindest zwei voneinander getrennte Pumpräume auf, welche Kraftstoff einer bestimmten Kraftstoffart jeweils separat im entsprechenden Pumpraum fördern. Stromab der Druckseiten der beiden Pumpräume ist eine Vermischung beider Kaftstoffarten vorgesehen, welcher dann im vermischten Zustand über eine anschließende Hochdruckpumpe im Druck erhöht und über ein Common-Rail verteilt entsprechenden Einspritzinjektoren der Brennkraftmaschine zugeführt wird.From the DE 10 2006 034 017 A1 is a fuel supply device for multi-fuel internal combustion engines with Zweitanklösung known in which according to the current operating condition of the internal combustion engine, an optimal mixture is set. A metering and / or conveying device has at least two pump chambers which are separate from one another and which deliver fuel of a specific fuel type separately in the corresponding pump chamber. Downstream of the pressure sides of the two pump chambers, a mixture of both Kaftstoffarten is provided which is then increased in the mixed state via a subsequent high-pressure pump in the pressure and distributed via a common rail corresponding injection injectors of the internal combustion engine is supplied.

Aus der DE 103 20 558 A1 ist eine Einspritzregelung eines Kraftstoffdirekteinspritzsystems, insbesondere eines Common-Rail-Direkteinspritzsystems, bekannt, bei dem Flüssiggas (LPG) oder Ottokraftstoff wahlweise direkt in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Die beiden Kraftstoffart Ottokraftstoff und LPG werden mittels eines einzigen, gemeinsamen Einspritzsystems direkt in eine Brennkammer in einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eingespritzt. Hierbei ist es speziell bei LPG notwendig, durch Pumpen und Druckregelventile den Kraftstoff an jeder Stelle seines Weges vom Tank bis in die Brennkammer im Zylinderkopf so stark unter Druck zu setzen, dass er an jeder Stelle oberhalb der Dampfdruckkurve seines Bestandteiles Propan und damit flüssig bleibt. Ein zusätzliches Problem ist die kritische Temperatur von 96,8°C des Autogasbestandteils Propan, deren Erreichung an irgendeiner Stelle im Motorraum, sei es in der Hochdruckpumpe oder in der Rail, den Stillstand des Motors zur Folge hätte. Bei dem Kraftstoffdirekteinspritzsystem wird ein Niederdruckkraftstoff (Ottokraftstoff) zu einem Eingang einer Hochdruckpumpe geführt. An der gleichen Stelle mündet eine Zuführungsleitung eines Mitteldruckkraftstoffes (LPG) ein. Ein Temperaturmessfühler misst an dieser Stelle die Kraftstofftemperatur. Der Messwert wird an eine Regeleinheit geleitet, welche bei Überschreiten einer aus der Dampfdruckkurve von Propan abgeleiteten Temperatur Magnetventile in der Zuleitung des Mitteldruckkraftstoffes schließt, die Pumpen für den Mitteldruckkraftstoff abschaltet, die Niederdruckkraftstoffpumpen einschaltet und ein Magnetventil in der Niederdruckkraftstoffleitung öffnet, so dass der Betrieb der Brennkraftmaschine auf den Niederdruckkraftstoff umgeschaltet wird.From the DE 103 20 558 A1 is an injection control of a direct fuel injection system, in particular a common rail direct injection system, known in which liquefied petroleum gas (LPG) or gasoline is optionally injected directly into the combustion chamber of an internal combustion engine. The two types of fuel gasoline and LPG are injected by means of a single, common injection system directly into a combustion chamber in a cylinder head of the internal combustion engine. It is especially necessary for LPG, by pumping and pressure control valves, the fuel at each point of its way from the tank to the combustion chamber in the cylinder head so strong under pressure that it remains at any point above the vapor pressure curve of its constituent propane and thus liquid. An additional problem is the critical temperature of 96.8 ° C of the LPG component propane, the achievement of which at any point in the engine compartment, be it in the high-pressure pump or in the rail, would result in the engine stalling. In the direct fuel injection system, a low pressure fuel (gasoline) is fed to an input of a high pressure pump. At the same point opens a supply line of a medium pressure fuel (LPG). A temperature sensor measures the fuel temperature at this point. The measured value is passed to a control unit, which closes at a derived from the vapor pressure curve of propane temperature solenoid valves in the supply of medium pressure fuel, the pumps for the medium pressure fuel off, the low pressure fuel pumps turns on and opens a solenoid valve in the low pressure fuel line, so that the operation of the Internal combustion engine is switched to the low pressure fuel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffsystem für zwei in getrennten Vorratsbehältern gespeicherten Kraftstoffen mit Kraftstoffversorgung und Kraftstoffumschaltung für direkteinspritzende Ottomotoren zur Verfügung zu stellen.The invention has for its object to provide a fuel system for two stored in separate reservoirs fuels with fuel supply and fuel switching for direct-injection gasoline engines available.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kraftstoffhochdruckpumpe der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.This object is achieved by a high-pressure fuel pump o. G. Art solved with the features characterized in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are described in the further claims.

Dazu ist es bei einer Kraftstoffhochdruckpumpe der o. g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kraftstoffhochdruckpumpe eine Mitteldruckkraftstoff-Vorlaufkammer und einen Mitteldruckkraftstoffanschluss, welcher in die Mitteldruckkraftstoff-Vorlaufkammer mündet, zum Zuführen von Mitteldruckkraftstoff an die Kraftstoffhochdruckpumpe aufweist, wobei ein Kraftstoff-Umschaltventil derart angeordnet und ausgebildet ist, dass das Kraftstoff-Umschaltventil wahlweise die Niederdruckkraftstoff-Vorlaufkammer oder die Mitteldruckkraftstoff-Vorlaufkammer fluidleitend mit dem Pumpenelement verbindet.For this it is in a high-pressure fuel pump o. G. Art provided according to the invention that the high-pressure fuel pump has a medium-pressure fuel supply chamber and a medium-pressure fuel port, which opens into the medium-pressure fuel supply chamber for supplying medium pressure fuel to the high-pressure fuel pump, wherein a fuel switching valve is arranged and configured such that the fuel switching valve selectively Low-pressure fuel supply chamber or the medium-pressure fuel supply chamber fluidly connected to the pump element.

Dies hat den Vorteil, dass eine vereinfachte Umschaltung zwischen einem Mitteldruckkraftstoff, wie beispielsweise LPG, und einem Niederdruckkraftstoff, wie beispielsweise Benzin oder Ottokraftstoff, die auf unterschiedlichen Druckniveaus arbeiten, zur Verfügung steht. Hierbei ist eine nur noch minimale Mischung beider Kraftstoffarten nach einer Umschaltung gewährleistet, da die Kraftstoffe direkt vor dem Hochdruckpumpenraum vorgewählt werden.This has the advantage of providing a simplified switch between a medium pressure fuel such as LPG and a low pressure fuel such as gasoline or gasoline operating at different pressure levels. In this case, only a minimal mixture of both types of fuel is guaranteed after a switch, since the fuels are pre-selected directly in front of the high-pressure pump room.

Eine einfache und genau Mengensteuerung des von dem Hochdruckanschluss abgeführten Kraftstoffes erzielt man dadurch, dass zwischen dem Pumpenelement und dem Kraftstoff-Umschaltventil ein Mengensteuerventil angeordnet ist.A simple and accurate quantity control of the discharged fuel from the high-pressure port is achieved in that a quantity control valve is arranged between the pump element and the fuel switching valve.

Eine besonders effektive Zuführung von Kraftstoff erzielt man dadurch, dass der Hochdruckanschluss zum fluidleitenden Verbinden mit einem Common-Rail der Brennkraftmaschine ausgebildet ist.A particularly effective supply of fuel is achieved in that the high-pressure port is designed for fluid-conducting connection to a common rail of the internal combustion engine.

Zum Herstellen eines kontinuierlichen Stromes von Mitteldruckkraftstoff durch die Kraftstoffhochdruckpumpe, so dass sich eine entsprechende Kühlwirkung ergibt, ist mindestens eine Rücklaufleitung für den Mitteldruckkraftstoff vorgesehen, die mit der Mitteldruckkraftstoff-Vorlaufkammer fluidleitend verbunden ist.For producing a continuous flow of medium pressure fuel through the High-pressure fuel pump, so that there is a corresponding cooling effect, at least one return line for the medium-pressure fuel is provided, which is fluid-conductively connected to the medium-pressure fuel supply chamber.

Eine universell für beide Kraftstoffarten verwendbare Rücklaufleitung stet dadurch zur Verfügung, dass mindestens eine Rücklaufleitung vorgesehen ist, die stromab des Kraftstoff-Umschaltventil und stromauf des Pumpenelementes abzweigt.A universally usable for both types of fuel return line stet thereby available that at least one return line is provided, which branches off downstream of the fuel switching valve and upstream of the pump element.

Ein unerwünschtes Verdampfen des Mitteldruckkraftstoffes aufgrund eines Druckabfalls ist dadurch verhindert, dass in der Rücklaufleitung ein hydraulischer Widerstand angeordnet ist, welcher derart angeordnet und ausgebildet ist, dass stromauf des Widerstandes ein vorbestimmter Druck für den Mitteldruckkraftstoff herrscht.An undesirable evaporation of the medium-pressure fuel due to a pressure drop is prevented by the fact that in the return line, a hydraulic resistance is arranged, which is arranged and designed such that upstream of the resistance prevails a predetermined pressure for the medium-pressure fuel.

Einen Betrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe mit herkömmlichen, überall erhältlichen Kraftstoff erzielt man dadurch, dass der Niederdruckkraftstoff ein Kraftstoff ist, welcher bei einem Druck von 4 bis 6 bar flüssig ist, insbesondere Ottokraftstoff.An operation of the high-pressure fuel pump with conventional, widely available fuel is achieved in that the low-pressure fuel is a fuel which is liquid at a pressure of 4 to 6 bar, in particular gasoline.

Einen Betrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe mit besonders kostengünstigem Kraftstoff erzielt man dadurch, dass der Mitteldruckkraftstoff ein Kraftstoff ist, welcher bei einem Druck von 20 bis 30 bar flüssig ist, insbesondere Autogas oder LPG (Liquefied Petroleum Gas).An operation of the high-pressure fuel pump with particularly inexpensive fuel is achieved in that the medium-pressure fuel is a fuel which is liquid at a pressure of 20 to 30 bar, in particular LPG or LPG (Liquefied Petroleum Gas).

Eine besonders funktionssichere und langlebige Kraftstoffhochdruckpumpe mit hohen Ausgangsdrücken bei gleichzeitig kostengünstiger Fertigung erzielt man dadurch, dass das Pumpenelement eine Kolbenpumpe ist.A particularly reliable and durable high-pressure fuel pump with high output pressures while cost-effective production is achieved by the fact that the pump element is a piston pump.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt inThe invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. This shows in

1 ein schematisches Schaltbild einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe und 1 a schematic diagram of a first preferred embodiment of a high-pressure fuel pump according to the invention and

2 ein schematisches Schaltbild einer zweiten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe. 2 a schematic diagram of a second preferred embodiment of a high-pressure fuel pump according to the invention.

Die in 1 dargestellte, erste bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe 10 umfasst einen Niederdruckanschluss 12 der in eine Niederdruckkraftstoff-Vorlaufkammer 14 mündet und einen Mitteldruckanschluss 16, der in eine Mitteldruckkraftstoff-Vorlaufkammer 18 mündet. Hierdurch erfolgt eine getrennte Zuführung von Niederdruckkraftstoff und Mitteldruckkraftstoff an getrennte Vorlaufkammern 14, 18 in der Kraftstoffhochdruckpumpe 10. Ein Kraftstoff-Umschaltventil 20 verbindet wahlweise die Niederdruckkraftstoff-Vorlaufkammer 14 oder die Mitteldruckkraftstoff-Vorlaufkammer 18 über ein Mengensteuerventil 22 mit einem Pumpenraum 24 eines Pumpenelementes 26. Das Pumpenelement 26 ist als Kolbenpumpe ausgebildet. Eine Hochdruckseite 28 des Pumpenelementes 26 ist mit einem Hochdruckanschluss 28 der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 fluidleitend verbunden. Pfeile 32 veranschaulichen eine Flussrichtung des jeweiligen Kraftstoffes.In the 1 illustrated, the first preferred embodiment of a high-pressure fuel pump according to the invention 10 includes a low pressure port 12 in a low-pressure fuel supply chamber 14 opens and a medium pressure connection 16 placed in a medium pressure fuel supply chamber 18 empties. This results in a separate supply of low pressure fuel and medium pressure fuel to separate flow chambers 14 . 18 in the high-pressure fuel pump 10 , A fuel switching valve 20 optionally connects the low pressure fuel supply chamber 14 or the medium pressure fuel advance chamber 18 via a quantity control valve 22 with a pump room 24 a pump element 26 , The pump element 26 is designed as a piston pump. A high pressure side 28 of the pump element 26 is with a high pressure connection 28 the high-pressure fuel pump 10 fluidly connected. arrows 32 illustrate a flow direction of the respective fuel.

Von der Mitteldruckkraftstoff-Vorlaufkammer 18 zweigt ein Rücklauf 34 für Mitteldruckkraftstoff ab. Dieser Rücklauf 34 weist ein hydraulisches Widerstandselement 36 auf. Hierdurch ist ein kontinuierlicher Volumenstrom des Mitteldruckkraftstoffes zum Kühlen der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 gewährleistet.From the medium pressure fuel supply chamber 18 branches a return 34 for medium pressure fuel. This return 34 has a hydraulic resistance element 36 on. This is a continuous flow of medium pressure fuel for cooling the high-pressure fuel pump 10 guaranteed.

2 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe 10, wobei funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen, wie in 1, bezeichnet sind, so dass zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung der 1 verwiesen wird. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform gemäß 1 zweigt die Rücklaufleitung 34 nicht von der Mitteldruckkraftstoff-Vorlaufkammer 18 sondern stromab des Kraftstoff-Umschaltventils und stromauf des Mengensteuerventils 22 ab. Hierdurch kann diese Rücklaufleitung 34 wahlweise sowohl für den Rücklauf von Mitteldruckkraftstoff als auch für den Rücklauf von Niederdruckkraftstoff verwendet werden. 2 shows a second preferred embodiment of a high-pressure fuel pump according to the invention 10 , wherein functionally identical parts with the same reference numerals, as in 1 , so that their explanation to the above description of the 1 is referenced. Unlike the first embodiment according to 1 branches the return line 34 not from the medium pressure fuel supply chamber 18 but downstream of the fuel switching valve and upstream of the quantity control valve 22 from. As a result, this return line 34 optionally used for both the return of medium pressure fuel and for the return of low pressure fuel.

In einer weiteren, nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können auch zwei oder mehr Rücklaufleitungen 34 vorgesehen sein, die, wie in 1 und 2 dargestellt, abzweigen, so dass die beiden Ausführungsformen gemäß der 1 und 2 miteinander kombiniert sind.In a further, not shown alternative embodiment, two or more return lines 34 be provided, as in 1 and 2 shown, branch off, so that the two embodiments according to the 1 and 2 combined with each other.

Der Niederdruckkraftstoff ist beispielsweise Benzin bzw. Ottokraftstoff bei einem niedrigen Druck von ca. 4 bar bis 6 bar und der Mitteldruckkraftstoff ist beispielsweise Autogas oder LPG bei einem mittleren Druck von ca. 20 bar bis 30 bar. Im Grenzfall können sich die Druckbereiche für den Mitteldruckkraftstoff und den Niederdruckkraftstoff überlappen, so dass ggf. beide bei gleichem Vorlaufdruck der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 über die Anschlüsse 12, 16 zugeführt werden. Mit anderen Worten herrscht dann in den Vorlaufkammern 14, 18 ein identischer Vorlaufdruck. Die beiden Kraftstoffsorten sind in getrennten Vorratsbehältern angeordnet und werden getrennt, also nicht gemischt, der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 zugeführt.The low-pressure fuel is, for example, gasoline or gasoline at a low pressure of about 4 bar to 6 bar and the medium-pressure fuel is for example LPG or LPG at a mean pressure of about 20 bar to 30 bar. In the limiting case, the pressure ranges for the medium-pressure fuel and the low-pressure fuel may overlap, so that possibly both at the same flow pressure of the high-pressure fuel pump 10 over the connections 12 . 16 be supplied. In other words, then prevails in the flow chambers 14 . 18 an identical flow pressure. The two types of fuel are arranged in separate storage containers and are separated, not mixed, the high-pressure fuel pump 10 fed.

In die zwei voneinander getrennten und beispielsweise von einem Deckel (nicht dargestellt) abgedichteten Kraftstoff-Vorlaufkammern 14, 18 strömen über den Niederdruckanschluss 12 und den Mitteldruckanschluss 16 die beiden Kraftstoffsorten mit Vorlaufdruck. Die Kraftstoffsorten können dabei zwei gleiche sowie zwei unterschiedliche Druckniveaus aufweisen. Letzteres ist beispielsweise für die Kombination von Ottokraftstoff als Niederdruckkraftstoff und LPG als Mitteldruckkraftstoff der Fall. Bei der ersten Ausführungsform gemäß 1 weist die Mitteldruckkraftstoff-Vorlaufkammer 18 für LPG den Rücklauf 34 mit hydraulischem Widerstand 36 auf, so dass bei LPG ein kontinuierlicher Volumenstrom unabhängig von der Stellung des Kraftstoff-Umschaltventils 20 und der von der Brennkraftmaschine abgenommenen Kraftstoffmenge strömt, der zur Kühlung der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 und damit zur Vermeidung von unerwünschten Dampfblasen im LPG dient. Der hydraulische Widerstand 36 ist derart ausgebildet, dass im Vorlauf bzw. der Vorlaufkammer 18 immer ein ausreichender Druck (beispielsweise 20 bar 30 bar je nach Tankdruck) vorherrscht. Bei der zweiten Ausführungsform gemäß 2 wird ggf. der Druck in beiden Vorlaufkammern 14, 18 aufrechterhalten. Beide Vorlaufkammern 14, 18 weisen Steigbohrungen zum Mengensteuerventil (MSV) 22 auf. Das Kraftstoff-Umschaltventil 20 verschließt wahlweise die Steigbohrung der einen oder der anderen Kammer 14, 18 zum MSV 22. Der so vorgewählte Kraftstoff strömt nun in Abhängigkeit von der Stellung des MSV 22 in den Hochdruckpumpenraum 24 und wird dort auf das gewünschte Hochdruckniveau gebracht und dann über den Hochdruckanschluss 30 einem Kraftstoffrail (nicht dargestellt) der direkt einspritzenden Brennkraftmaschine zugeführt. Als besonders vorteilhaft erweist sich bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Kraftstoffhochdruckpumpe 10, dass das Volumen zwischen dem Kraftstoff-Umschaltventil 20 und dem Eintritt zum Hochdruckpumpenraum 24 sehr gering ist. Damit kann der Druckunterschied zwischen den Kraftstoffsorten beim Umschalten von der einen zu anderen Kraftstoffsorte mit einem einzigen ”Pumpenhub” des Pumpenelementes 26 abgebaut werden.In the two separate and for example by a lid (not shown) sealed fuel supply chambers 14 . 18 flow over the low pressure port 12 and the medium pressure port 16 the two types of fuel with flow pressure. The fuel types can have two equal and two different pressure levels. The latter is the case, for example, for the combination of gasoline as low-pressure fuel and LPG as medium-pressure fuel. In the first embodiment according to 1 has the medium pressure fuel supply chamber 18 for LPG the return 34 with hydraulic resistance 36 on, so that at LPG a continuous flow regardless of the position of the fuel switching valve 20 and the amount of fuel removed by the engine flows to cool the high-pressure fuel pump 10 and thus serves to avoid unwanted vapor bubbles in the LPG. The hydraulic resistance 36 is designed such that in the flow or the flow chamber 18 always a sufficient pressure (for example, 20 bar 30 bar depending on the tank pressure) prevails. In the second embodiment according to 2 If necessary, the pressure in both flow chambers 14 . 18 maintained. Both supply chambers 14 . 18 have riser holes to the quantity control valve (MSV) 22 on. The fuel switching valve 20 optionally closes the riser hole of one or the other chamber 14 . 18 to the MSV 22 , The preselected fuel now flows depending on the position of the MSV 22 in the high pressure pump room 24 and is brought there to the desired high pressure level and then via the high pressure port 30 a fuel rail (not shown) fed to the direct-injection internal combustion engine. Be particularly advantageous in the inventive design of the high-pressure fuel pump 10 in that the volume between the fuel switching valve 20 and the entrance to the high pressure pump room 24 is very low. Thus, the pressure difference between the fuel types when switching from one type of fuel to another with a single "pump stroke" of the pump element 26 be reduced.

Die Erfindung stellt eine direkte Vorwahl der Kraftstoffsorte in der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 zur Verfügung. Hierdurch kann auf eine der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 vorgelagerte Umschalteinheit verzichtet werden. Eine minimal mögliche Mischung beider Kraftstoffsorten ist nur noch im Rail vorhanden, da die Kraftstoffe direkt vor dem Hochdruckpumpenraum 24 vorgewählt werden.The invention provides a direct preselection of the fuel grade in the high-pressure fuel pump 10 to disposal. This allows to one of the high-pressure fuel pump 10 upstream switching unit can be omitted. A minimum possible mixture of both fuel types is only present in the rail, as the fuels directly in front of the high-pressure pump room 24 be selected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
KraftstoffhochdruckpumpeHigh-pressure fuel pump
1212
NiederdruckanschlussLow pressure port
1414
Niederdruckkraftstoff-VorlaufkammerLow-pressure fuel-flow chamber
1616
MitteldruckanschlussMedium pressure connection
1818
Mitteldruckkraftstoff-VorlaufkammerMedium-pressure fuel supply chamber
2020
Kraftstoff-UmschaltventilFuel switching valve
2222
MengensteuerventilQuantity control valve
2424
Pumpenraumpump room
2626
Pumpenelementpump element
2828
HochdruckseiteHigh pressure side
3030
HochdruckanschlussHigh pressure port
3232
Pfeilearrows
3434
Rücklaufreturns
3636
hydraulisches Widerstandselementhydraulic resistance element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (9)

Kraftstoffhochdruckpumpe (10) für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung von Kraftstoff in mindestens einen Brennraum der Brennkraftmaschine, wobei die Kraftstoffhochdruckpumpe (10) in Strömungsrichtung des Kraftstoffes aufeinander folgend folgendes aufweist, einen Niederdruckanschluss (12) für einen Niederdruckkraftstoff zum Zuführen von Niederdruckkraftstoff an die Kraftstoffhochdruckpumpe (10), eine Niederdruckkraftstoff-Vorlaufkammer (14), ein Pumpenelement (26) und einen Hochdruckanschluss (30) zum Abführen von Kraftstoff aus der Kraftstoffhochdruckpumpe (30), dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffhochdruckpumpe (10) eine Mitteldruckkraftstoff-Vorlaufkammer (18) und einen Mitteldruckkraftstoffanschluss (16), welcher in die Mitteldruckkraftstoff-Vorlaufkammer (18) mündet, zum Zuführen von Mitteldruckkraftstoff an die Kraftstoffhochdruckpumpe (10) aufweist, wobei ein Kraftstoff-Umschaltventil (20) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass das Kraftstoff-Umschaltventil (20) wahlweise die Niederdruckkraftstoff-Vorlaufkammer (14) oder die Mitteldruckkraftstoff-Vorlaufkammer (18) fluidleitend mit dem Pumpenelement (26) verbindet.High-pressure fuel pump ( 10 ) for an internal combustion engine with direct injection of fuel into at least one combustion chamber of the internal combustion engine, wherein the high-pressure fuel pump ( 10 ) in the flow direction of the fuel, the following has a low-pressure connection ( 12 ) for a low-pressure fuel for supplying low-pressure fuel to the high-pressure fuel pump ( 10 ), a low pressure fuel advance chamber ( 14 ), a pump element ( 26 ) and a high pressure port ( 30 ) for discharging fuel from the high-pressure fuel pump ( 30 ), characterized in that the high-pressure fuel pump ( 10 ) a medium pressure fuel supply chamber ( 18 ) and a medium pressure fuel connection ( 16 ), which into the medium pressure fuel supply chamber ( 18 ), for supplying medium-pressure fuel to the high-pressure fuel pump ( 10 ), wherein a fuel switching valve ( 20 ) is arranged and configured such that the fuel switching valve ( 20 ) optionally the low pressure fuel feed chamber ( 14 ) or the medium pressure fuel feed chamber ( 18 ) fluid-conducting with the pump element ( 26 ) connects. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Pumpenelement (26) und dem Kraftstoff-Umschaltventil (20) ein Mengensteuerventil (22) angeordnet ist.High-pressure fuel pump according to claim 1, characterized in that between the pump element ( 26 ) and the fuel switching valve ( 20 ) a quantity control valve ( 22 ) is arranged. Kraftstoffhochdruckpumpe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckanschluss (30) zum fluidleitenden Verbinden mit einem Common-Rail der Brennkraftmaschine ausgebildet ist.High-pressure fuel pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the high-pressure connection ( 30 ) is designed for fluid-conducting connection to a common rail of the internal combustion engine. Kraftstoffhochdruckpumpe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Rücklaufleitung (34) für den Mitteldruckkraftstoff vorgesehen ist, die mit der Mitteldruckkraftstoff-Vorlaufkammer (18) fluidleitend verbunden ist.High-pressure fuel pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one return line ( 34 ) is provided for the medium-pressure fuel, which with the medium-pressure fuel supply chamber ( 18 ) is fluid-conductively connected. Kraftstoffhochdruckpumpe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Rücklaufleitung (34) vorgesehen ist, die stromab des Kraftstoff-Umschaltventils (20) und stromauf des Pumpenelementes (26) abzweigt.High-pressure fuel pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one return line ( 34 ) is provided downstream of the fuel switching valve ( 20 ) and upstream of the pump element ( 26 ) branches off. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rücklaufleitung (34) ein hydraulischer Widerstand (36) angeordnet ist, welcher derart angeordnet und ausgebildet ist, dass stromauf des Widerstandes ein vorbestimmter Druck für den Mitteldruckkraftstoff herrscht.High-pressure fuel pump according to claim 4 or 5, characterized in that in the return line ( 34 ) a hydraulic resistance ( 36 ), which is arranged and formed such that upstream of the resistor there is a predetermined pressure for the medium-pressure fuel. Kraftstoffhochdruckpumpe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckkraftstoff ein Kraftstoff ist, welcher bei einem Druck von 4 bis 6 bar flüssig ist, insbesondere Ottokraftstoff.High-pressure fuel pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the low-pressure fuel is a fuel which is liquid at a pressure of 4 to 6 bar, in particular gasoline. Kraftstoffhochdruckpumpe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitteldruckkraftstoff ein Kraftstoff ist, welcher bei einem Druck von 20 bis 30 bar flüssig ist, insbesondere Autogas oder LPG (Liquefied Petroleum Gas).High-pressure fuel pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the medium-pressure fuel is a fuel which is liquid at a pressure of 20 to 30 bar, in particular LPG or LPG (Liquefied Petroleum Gas). Kraftstoffhochdruckpumpe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenelement (26) eine Kolbenpumpe ist.High-pressure fuel pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pump element ( 26 ) is a piston pump.
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